DE102008014059A1 - Method for creating a fat-reduced spatially resolved magnetic resonance spectrum - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung eines fettreduzierten ortsaufgelösten Magnetresonanzspektrums eines Untersuchungsobjekts, mit den folgenden Schritten: - Aufnehmen von ersten Messdaten zur Erzeugung einer ortsaufgelösten Spektroskopiemessung, - Erzeugen von zweiten ortsaufgelösten Messdaten, die im Wesentlichen nur Fettsignalanteile aufweisen, und - Subtrahieren der zweiten Messdaten von den ersten Messdaten zur Erstellung des fettreduzierten ortsaufgelösten Magnetresonanzspektrums.The invention relates to a method for producing a fat-reduced spatially resolved magnetic resonance spectrum of an examination subject, comprising the following steps: recording first measured data to produce a spatially resolved spectroscopy measurement, generating second spatially resolved measurement data essentially having only fat signal portions, and subtracting the second measured data from the first measurement data for the production of the fat-reduced spatially resolved magnetic resonance spectrum.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung eines fettreduzierten ortsaufgelösten Magnetresonanzspektrums eines Untersuchungsobjekts und eine Magnetresonanzanlage hierfür.The The present invention relates to a method for producing a fat-reduced spatially resolved Magnetic resonance spectrum of an examination subject and a magnetic resonance system therefor.

Die Verfahren der ortsaufgelösten MR-Spektroskopie unterscheiden sich von den Verfahren der MR-Bildgebung dadurch, dass zusätzlich zur Ortsauflösung der MR-Signale bei der Spektroskopie auch die chemische Verschiebung aufgelöst werden soll. Im Allgemeinen müssen spektroskopische MR-Verfahren insbesondere den Umständen Rechnung tragen, dass die interessierenden Stoffwechselprodukte eine um etwa vier Größenordnungen geringere Konzentration als die in der MR-Bildgebung dargestellten Wasser- und Fettmoleküle aufweisen. Die wesentliche Information der ortsaufgelösten MR-Spektroskopie liegt im spektralen Bereich zwischen der Linie des freien Wassers bei 0 ppm und den Linien der Fettprotonen bei ungefähr 3 ppm. Diese Lipidsignale erscheinen beispielsweise im Hirnspektrum vom Bereich außerhalb des untersuchten Bereichs oder VOI (voxel of interest) und erschweren die Interpretation und Quantifizierung der Linien von Metaboliten wie NAA, Cholin, Gaba und Inositol. In der spektroskopischen Bildgebung ist ein Verfahren unter der Kennung CSI-Verfahren (Chemical Shift Imaging) bekannt. Bei CSI-Mammospektroskopien oder auch bei Prostataspektroskopien kann die Bestimmung des Citrat/Cholin/Kreatin-Verhältnisses durch die Kontamination des dominierenden Fettspektrums sehr stark gestört, wenn nicht gar unmöglich gemacht werden.The Method of spatially resolved MR spectroscopy differs from the methods of MR imaging in addition to that to the spatial resolution the MR signals in the spectroscopy and the chemical shift disbanded shall be. In general, need spectroscopic MR method in particular the circumstances account carry that the metabolic products of interest by about four orders of magnitude lower concentration than that shown in MR imaging Water and fat molecules exhibit. The essential information of spatially resolved MR spectroscopy lies in the spectral range between the line of free water at 0 ppm and the lines of fat protons at about 3 ppm. These lipid signals appear, for example, in the brain spectrum of Area outside of the examined area or VOI (voxel of interest) and complicate the Interpretation and quantification of the lines of metabolites such as NAA, choline, gaba and inositol. In spectroscopic imaging is a method under the identifier CSI method (Chemical Shift Imaging) known. In CSI mammographic spectroscopy or in prostate spectroscopy can determine the citrate / choline / creatine ratio by the contamination of the dominant fat spectrum very much disturbed, though not impossible be made.

Im Stand der Technik ist es bekannt, den Beitrag des Fettspektrums zu unterdrücken durch die Anwendung von Pulsen, die die Fettsignale außerhalb des untersuchten Bereichs anregen und deren Magnetisierung zerstören, damit diese Fettsignale bei der nachfolgenden bildgebenden Spektroskopie keine oder geringe Signalanteile haben. In vielen Anwendungen können jedoch diese räumlich zu platzierenden Sättigungsstreifen nur unzureichend der Anatomie angepasst werden. Zudem wird im Überlappungsbereich der Sättigungspulse durch die Refokussierungswirkung der vielen Pulse auf die Magnetisierung das Signal zum Teil wieder restauriert, wodurch Artefakte entstehen können. Weiterhin ist das Platzieren der vielen unterschiedlichen Sättigungsstreifen zur Bestimmung der gesättigten Bereiche zeitaufwändig.in the State of the art it is known the contribution of the fat spectrum to suppress through the application of pulses that take the fat signals outside stimulate the area under investigation and destroy its magnetization, so these fat signals in the subsequent imaging spectroscopy none or have low signal components. In many applications, however, can these spatially to be placed saturation stripes insufficiently adapted to the anatomy. In addition, in the overlap area the saturation pulses by the refocusing effect of the many pulses on the magnetization the signal partially restored, creating artifacts can. Furthermore, placing the many different saturation stripes for the determination of the saturated Areas of time consuming.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliebenden Erfindung bei einer spektroskopischen Bildgebung auf einfache Weise die Fettsignalanteile im Spektroskopiesignal zu unterdrücken.It is therefore an object of the present invention in a spectroscopic Imaging in a simple way the fat signal components in the spectroscopy signal to suppress.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.These The object is solved by the features of the independent claims. In the dependent claims preferred embodiments of the invention.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Erstellung des fettreduzierten ortsaufgelösten Magnetresonanzspektrums bereitgestellt, bei dem erste Messdaten zur Erzeugung einer ortsaufgelösten Spektroskopiemessung aufgenommen werden. In einem weiteren Schritt werden zweite ortsaufgelöste Messdaten erzeugt, die im Wesentlichen nur Fettsignalanteile aufweisen. Schließlich werden die zweiten Messdaten von den ersten Messdaten abgezogen, um das fettreduzierte ortsaufgelöste Magnetresonanzspektrum zu erzeugen. Vorzugsweise ist die Ortsauflösung der ersten Messdaten im Wesentlichen gleich der Ortsauflösung der zweiten Messdaten. Üblicherweise werden Fettsignale durch die andere Resonanzfrequenz im Bild räumlich versetzt dargestellt. Da jedoch der Versatz der Fettsignale in der ortsaufgelösten Spektroskopiemessung gleich dem Versatz der Fettsignale bei den zweiten ortsaufgelösten Messdaten ist, kann durch Subtraktion der zweiten ortsaufgelösten Messdaten, dem so genannten Lipidbild eine fettreduzierte Spektroskopiemessung erreicht werden.According to one The first aspect of the invention is a method of creating the fat-reduced spatially resolved Magnetic resonance spectrum provided in the first measurement data for generating a spatially resolved Spectroscopy measurement are recorded. In a further step become second spatially resolved Generates measurement data which essentially only have fat signal components. After all the second measurement data are subtracted from the first measurement data, to the fat-reduced spatially resolved To produce magnetic resonance spectrum. Preferably, the spatial resolution of first measurement data substantially equal to the spatial resolution of the second Measurement data. Usually Grease signals are spatially offset by the other resonance frequency in the image shown. However, since the offset of the fat signals in the spatially resolved spectroscopy measurement equal to the offset of the fat signals in the second spatially resolved measurement data is, by subtracting the second spatially resolved measurement data, the so-called Lipidbild a fat-reduced spectroscopy measurement be achieved.

In einer Ausführungsform der Erfindung werden die ersten Messdaten gemäß dem CSI-Verfahren aufgenommen. Bei dem CSI-Verfahren werden simultan die Aufzeichnungen von Spektren vieler räumlicher Zielvolumina ermöglicht, wobei bei dem CSI-Verfahren das Volumen nach der Messung frei wählbar ist. Eine Möglichkeit zur Erzeugung der zweiten ortsaufgelösten Messdaten besteht darin, diese Messdaten ebenso mit dem CSI-Verfahren aufzunehmen. Während bei der Erzeugung der ersten Messdaten gemäß dem CSI-Verfahren die Repetitionszeit TR möglichst lang ist, ist diese bei der Erzeugung der zweiten ortsaufgelösten Messdaten möglichst kurz, um eine Fettgewichtung der erzeugten Messdaten zu erreichen.In an embodiment According to the invention, the first measurement data are recorded according to the CSI method. In the CSI process become simultaneously the records of spectrums of many spatial Target volumes, being in the CSI process the volume is freely selectable after the measurement. A possibility for generating the second spatially resolved measurement data is to also record these measurement data using the CSI method. While at generating the first measurement data according to the CSI method, the repetition time TR possible is long, this is in the generation of the second spatially resolved measurement data preferably short, in order to achieve a grease weighting of the generated measurement data.

Neben der Möglichkeit, die zweiten ortsaufgelösten Messdaten ebenfalls mit einer Spektroskopiemessung aufzunehmen, besteht auch die Möglichkeit die zweiten Messdaten durch Aufnahme von normalen, d. h. nicht spektroskopischen, Fett gewichteten Bildgebungssequenzen zu erzeugen. Um eine Subtraktion zu vereinfachen, sollte jedoch die Ortsauflösung der zweiten Messdaten immer gleich der Ortsauflösung der ersten Messdaten sein.Next The possibility, the second spatially resolved Also to record measured data with a spectroscopic measurement, there is also the possibility the second measurement data by recording normal, d. H. not spectroscopic, To generate fat-weighted imaging sequences. To a subtraction However, the spatial resolution of the second measurement data should be simplified always equal to the spatial resolution be the first measurement data.

Die Fettwichtung der Bildgebungssequenz kann entweder durch geeignete Wahl der Bildparameter erreicht werden, oder es ist möglich, die zweiten Messdaten derart aufzunehmen, dass zweite Messsignale aufgenommen werden und in MR-Datensätze umgewandelt werden wobei die Nichtfettsignalanteile in den MR-Bilddaten unterdrückt werden, beispielsweise durch Segmentieren der MR-Bilddaten zur Erkennung der im Bild meist hellen Fettsignale und durch Unterdrücken der Nichtfettsignale im Bild. Selbstverständlich können auch beide Möglichkeiten kombiniert werden.The fat-weighting of the imaging sequence can be achieved either by suitable choice of the image parameters, or it is possible to record the second measurement data in such a way that second measurement signals are recorded and converted into MR data sets gnalanteile be suppressed in the MR image data, for example, by segmenting the MR image data to detect the mostly bright in the image fat signals and by suppressing the non-fat signals in the image. Of course, both options can be combined.

Werden die zweiten Messdaten mit Hilfe einer spektroskopischen Bildgebungssequenz erzeugt kann beispielsweise eine stark T1-gewichtete CSI-Messsequenz verwendet werden. Da die Repetitionszeit möglichst kurz gehalten wird werden pro Phasenkodierschritt nur sehr wenige Messpunkte aufgenommen. Im Prinzip reicht ein Messpunkt pro Phasenkodierschritt, es können jedoch auch mehrere Messpunkte wie bis zu 5 oder 10 Messpunkte pro Phasenkodierschritt aufgenommen werden.If the second measurement data are generated with the aid of a spectroscopic imaging sequence, for example, a strongly T 1 -weighted CSI measurement sequence can be used. Since the repetition time is kept as short as possible, only very few measurement points are recorded per phase encoding step. In principle, one measuring point per phase coding step is sufficient, but it is also possible to record several measuring points, such as up to 5 or 10 measuring points per phase coding step.

Falls die zweiten Messdaten durch eine nichtspektroskopische herkömmliche Bildgebungssequenz erzeugt werden ist beispielsweise die Wahl einer stark T1-gewichteten Bildgebungssequenz möglich von der die Messsignale einer STIR (Short Tau Inversion Recovery) Bildgebungssequenz abgezogen werden. Hierdurch erhält man ein reines Fettbild. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Aufnahme einer stark T1-gewichteten Spinechosequenz mit kurzer Repetitionszeit und einem Flipwinkel α < 90°.For example, if the second measurement data is generated by a non-spectroscopic conventional imaging sequence, it is possible to choose a highly T 1 -weighted imaging sequence from which to subtract the measurement signals of an STIR (Short Tau Inversion Recovery) imaging sequence. This gives a pure fat image. Another possibility is to record a strongly T 1 -weighted spin echo sequence with a short repetition time and a flip angle α <90 °.

Die Fettsignalanteile bei den zweiten ortsaufgelösten Messdaten können auch verstärkt werden, indem beispielsweise bei der Umwandlung der Signalanteile in Grauwerte die Fettanteile mit einem hohen Signal stärker verstärkt werden als die übrigen Signalanteile mit einem niedrigeren Signal. Dies bedeutet, dass die Umwandlung der mit Hilfe einer Fett gewichteten Bildgebungssequenz erzeugten Messdaten nichtlinear in Grauwerte umgewandelt werden, um die Fettsignalanteile noch stärker hervorzuheben. Nach einer derartigen nichtlinearen Korrektur kann das fettverstärkte Bild wieder Fouriertransformiert werden, wobei diese komplexen Rohdaten die zweiten Messdaten darstellen, die dann von den ersten Messdaten abgezogen werden können.The Fat signal components in the second spatially resolved measurement data can also reinforced For example, when converting the signal components in gray values, the fat components are intensified more strongly with a high signal than the remaining signal components with a lower signal. This means that the conversion generated using a fat-weighted imaging sequence Measurement data are converted nonlinearly into gray values to the fat signal components even stronger emphasized. After such a nonlinear correction, the fat increased Image again be Fourier transformed, using this complex raw data represent the second measurement data, then from the first measurement data can be deducted.

Allgemein ist das Subtrahieren der zweiten Messdaten von den ersten Messdaten im Bildraum oder im Rohdaten- oder Fourier-Raum möglich.Generally is the subtraction of the second measurement data from the first measurement data in the image space or in the raw data or Fourier space possible.

Zur Erzeugung einer Fettgewichtung der zweiten ortsaufgelösten Messdaten ist beispielsweise eine Repetitionszeit zwischen 60 und 200 ms, vorzugsweise zwischen 80 und 120 ms, und weiter vorzugsweise von 100 ms denkbar.to Generating a weighting of the second spatially resolved measurement data is, for example, a repetition time between 60 and 200 ms, preferably between 80 and 120 ms, and more preferably from 100 ms conceivable.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Magnetresonanzanlage zur Erststellung des fettreduzierten ortsaufgelösten Magnetresonanzspektrums, ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm zur Ausführung des oben genannten Verfahrens und einen elektronisch lesbaren Datenträger.The The invention further relates to a magnetic resonance system for initial production the fat-reduced spatially resolved Magnetic resonance spectrum, a computer program product with a computer program for execution the above method and an electronically readable medium.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:The Invention will be described below with reference to the accompanying Drawings closer explained. Hereby show:

1 schematisch eine Magnetresonanzanlage zur Erzeugung eines fettreduzierten ortsaufgelösten MR-Spektrums, 1 schematically a magnetic resonance system for generating a fat-reduced spatially resolved MR spectrum,

2 ein Flussdiagramm zur Erzeugung eines fettreduzierten ortsaufgelösten MR-Spektrums, 2 a flow chart for generating a fat-reduced spatially resolved MR spectrum,

3 beispielhaft eine spektroskopische Bildgebungssequenz zur Erzeugung der ersten Messdaten, 3 by way of example a spectroscopic imaging sequence for generating the first measurement data,

4 schematisch ein Sequenzdiagramm zur Erzeugung der zweiten Messdaten durch Fett gewichtete ortsaufgelöste MR-Spektren, 4 1 schematically shows a sequence diagram for generating the second measurement data by fat-weighted spatially resolved MR spectra, FIG.

5 schematisch eine Bildgebungssequenz zur Erzeugung von Fett gewichteten Bildgebungsdaten zur Erzeugung der zweiten Messdaten, und 5 schematically an imaging sequence for generating fat-weighted imaging data for generating the second measurement data, and

6 schematisch anhand von Bild- bzw. Rohdaten die Erstellung von fettreduzierten ortsaufgelösten MR-Spektren. 6 schematically using image or raw data to create fat-reduced spatially resolved MR spectra.

In 1 ist schematisch eine MR-Anlage 10 dargestellt, wobei diese einen Magneten 11 zur Erzeugung eines Polarisationsfeldes B0 aufweist. In der MR-Anlage 10 ist eine Untersuchungsperson 12 auf einer Liege 13 angeordnet. Die in der Untersuchungsperson 12 erzeugte Magnetisierung kann durch eine nicht gezeigte HF-Anordnung angeregt werden, wobei durch gleichzeitiges Schalten von Gradienten ortsaufgelöste MR-Spektren aufgenommen werden können.In 1 is schematically an MR system 10 shown, which is a magnet 11 for generating a polarization field B 0 . In the MR system 10 is an investigator 12 on a couch 13 arranged. The one in the examiner 12 generated magnetization can be excited by an RF arrangement, not shown, wherein by simultaneous switching of gradients spatially resolved MR spectra can be recorded.

Die Art und Weise wie in einer MR-Anlage durch Einstrahlen einer Abfolge von HF-Pulsen und Gradienten ein spektroskopisches MR-Bild erzeugt wird, ist dem Fachmann im Allgemeinen bekannt, so dass aus Übersichtlichkeitsgründen auf eine genaue Erläuterung hiervon verzichtet wird. Die MR-Anlage 10 wird durch eine zentrale Steuereinheit 16 durch eine Bedienperson gesteuert. Diese zentrale Steuereinheit weist eine MR-Signalaufnahmeeinheit 17 auf, welche die Schaltung der HF-Pulse und Gradienten steuert. Weiterhin ist eine Recheneinheit 18 vorgesehen, die von der Recheneinheit 18 erzeugte zweite Messdaten von ersten Messdaten abzieht, um ein fettreduziertes ortsaufgelöstes MR-Spektrum zu erhalten. Auf einer Anzeige 19 können die spektroskopischen Bilddaten angezeigt werden.The way in which an MR system generates a spectroscopic MR image by irradiating a sequence of RF pulses and gradients is generally known to the person skilled in the art, so that a detailed explanation thereof is omitted for reasons of clarity. The MR system 10 is controlled by a central control unit 16 controlled by an operator. This central control unit has an MR signal receiving unit 17 which controls the switching of the RF pulses and gradients. Furthermore, a computing unit 18 provided by the arithmetic unit 18 subtracted second measured data from first measured data in order to obtain a fat-reduced spatially resolved MR spectrum. On a display 19 the spectroscopic image data can be displayed.

Wie die fettreduzierten ortsaufgelösten Spektroskopiedaten erhalten werden, wird in Zusammenhang mit den 2–6 näher erläutert. In 2 sind die grundlegenden Schritte dargestellt, welche zur Erzeugung des fettreduzierten Spektroskopiesignals notwendig sind. Nach einem Start des Verfahrens in Schritt 21 werden in einem Schritt 22 spektroskopische Bilddaten aufgenommen. Die zur Erzeugung dieser spektroskopischen Bilddaten verwendete Bildgebungssequenz ist schematisch in 3 dargestellt. Die in 3 dargestellte spektroskopische Bildgebung ist eine 2D-CSI-Bildgebungssequenz bei der durch Einstrahlen eines HF-Pulses α 31 mit gleichzeitigem Schalten eines Schichtselektionsgradienten 32 eine transversale Magnetisierung 33 erzeugt, die exponentiell abklingt. In Phasenkodierrichtung Gy und Ausleserichtung Gx. werden die beiden Phasenkodiergradienten 34 geschaltet. Als Ortsauflösung können beispielsweise 32 × 32 Bildpunkte verwendet werden, es sind jedoch auch andere Ortsauflösungen möglich. Die Signalauslese erfolgt jeweils zwischen den Phasenkodiergradienten 34 und 35. Die durch die Bildgebungssequenz von 3 aufgenommenen Signale enthalten Fett- und Wasseranteile.How to obtain the fat-reduced spatially resolved spectroscopy data is described in co with the 2 - 6 explained in more detail. In 2 The basic steps necessary to produce the fat-reduced spectroscopy signal are shown. After starting the process in step 21 be in one step 22 recorded spectroscopic image data. The imaging sequence used to generate this spectroscopic image data is shown schematically in FIG 3 shown. In the 3 Spectroscopic imaging shown is a 2D-CSI imaging sequence by irradiating an RF pulse α 31 with simultaneous switching of a slice selection gradient 32 a transverse magnetization 33 generated, which decays exponentially. In phase coding G y and readout G x . become the two phase encoding gradients 34 connected. As spatial resolution, for example, 32 × 32 pixels can be used, but other spatial resolutions are possible. The signal readout takes place in each case between the phase encoding gradients 34 and 35 , The through the imaging sequence of 3 recorded signals contain fat and water.

Wie nun in 2 zu erkennen ist, müssen in Schritt 23 Fett gewichtete Bilddaten aufgenommen werden. Diese Fett gewichteten Bilddaten können auf verschiedene Weise aufgenommen werden. In 4 ist eine Möglichkeit beispielhaft dargestellt. Die in 4 dargestellte Bildgebungssequenz entspricht der in 3 dargestellten spektroskopischen Bildgebungssequenz, wobei im Unterschied zur Bildgebungssequenz von 3 eine kurze Repetitionszeit zwischen den beiden Phasenkodiergradienten 34 und 35 gewählt wird. Die sehr kurze Repetitionszeit TR führt zu einer starken Fettgewichtung der aufgenommenen Signale. Im Prinzip reicht ein Messpunkt pro Phasenkodierschritt aus, selbstverständlich sind jedoch auch mehrere Messpunkte möglich. Die mit der Bildgebungssequenz von der in 4 erzeugten zweiten Messdaten werden von den ersten Messdaten, die mit der Bildgebungssequenz wie in 3 dargestellt erzeugt wurden, abgezogen. Dieser Schritt 24 in 2 führt zu fettreduzierten Messdaten die in einem Schritt 25 zur Erstellung von fettreduzierten spektroskopischen Bilddaten verwendet werden können. Das Verfahren endet in Schritt 26.Like now in 2 to recognize, must step in 23 Fat weighted image data will be recorded. These fat-weighted image data can be captured in a variety of ways. In 4 a possibility is exemplified. In the 4 The imaging sequence shown corresponds to that in FIG 3 represented spectroscopic imaging sequence, unlike the imaging sequence of 3 a short repetition time between the two phase encoding gradients 34 and 35 is selected. The very short repetition time TR leads to a strong fat weighting of the recorded signals. In principle one measuring point per phase coding step is sufficient, but of course also several measuring points are possible. The with the imaging sequence of the in 4 generated second measurement data are from the first measurement data, with the imaging sequence as in 3 shown were drawn deducted. This step 24 in 2 leads to fat-reduced measurement data in one step 25 can be used to create reduced-fat spectroscopic image data. The procedure ends in step 26 ,

Anstelle der in 4 gezeigten spektroskopischen Bildgebungssequenz zur Erzeugung der zweiten Messdaten, können diese auch mit einer nichtspektroskopischen Bildgebungssequenz, wie in 5 gezeigt, erzeugt werden. Durch Einstrahlen eines α-Pulses 36 während der Schaltung eines Schichtselektionsgradienten 37 und durch Schalten von Phasenkodiergradienten sowie der Signalauslese während eines Auslesegradienten kann ein so genanntes Lipidbild durch Verwendung einer sehr kurzen Repetitionszeit erstellt werden. Die Ortsauflösung dieses Lipidbildes sollte identisch sein mit der Ortsauflösung der in 3 gezeigten spektroskopischen Bildgebungssequenz. Dieses Lipidbild kann beispielsweise erzeugt werden mit einer stark T1-gewichteten Spinechosequenz, oder einer stark T1-gewichteten Spinechosequenz von dem ein so genanntes STIR-Bild abgezogen wird. Ebenso ist es möglich, das Lipidbild durch spektrale Sättigung der Wassersignale zu erreichen, oder es kann auf die 2 Punkt Dixon Methode zurückge griffen werden bei der sich in Abhängigkeit von der Echozeit das Fett- und das Wassersignal entweder addieren, oder diese voneinander abgezogen werden.Instead of in 4 The spectroscopic imaging sequence shown for generating the second measurement data, they can also be used with a non-spectroscopic imaging sequence, as in 5 shown to be generated. By irradiation of an α-pulse 36 during the switching of a slice selection gradient 37 and by switching phase encoding gradients and signal readout during a readout gradient, a so-called lipid image can be created by using a very short repetition time. The spatial resolution of this lipid image should be identical to the spatial resolution of in 3 shown spectroscopic imaging sequence. This lipid image can be generated, for example, with a strongly T 1 -weighted spin echo sequence, or a strongly T 1 -weighted spin echo sequence from which a so-called STIR image is subtracted. It is also possible to achieve the lipid image by spectral saturation of the water signals, or it can be resorted to the 2-point Dixon method in which, depending on the echo time, the fat and the water signal either add, or they are subtracted from each other.

Die bei der Erzeugung des Lipidbildes detektierten Messsignale können noch durch weitere Schritte nachverarbeitet werden, um den Fettsignalanteil im Bild noch zu verstärken. Da die Fettsignalanteile im Bild üblicherweise eine größere Signalintensität haben als die übrigen Signalanteile, ist es möglich durch Segmentieralgorithmen die Lipidsignale zu isolieren und die anderen Signalanteile im Bild zu unterdrücken. Ein derart segmentiertes Lipidbild kann anschließend wieder in den Rohdatenraum rücktransformiert werden, wodurch die zweiten Messdaten erzeugt werden, die von den ersten Messdaten abgezogen werden.The Measurement signals detected during the generation of the lipid image can still be detected be reprocessed by further steps to the fat signal component in the picture yet to reinforce. Since the fat signal components in the image usually have a greater signal intensity than the rest Signal components, it is possible by segmentation algorithms to isolate the lipid signals and the suppress other signal components in the image. Such a segmented Lipid picture can subsequently transformed back into the raw data space which generates the second measurement data, which is generated by the first measured data are deducted.

Eine weitere Möglichkeit zur Stärkung des Fettsignals ist die Verwendung einer nichtlinearen Kennlinie bei der Umwandlung von zweiten ortsaufgelösten Messdaten (für das Lipidbild) in Grauwerte. Durch eine nichtlineare beispielsweise quadratische Kennlinie können die Fettsignalanteile gegenüber den anderen Signalanteilen noch weiter verstärkt werden.A another possibility to strengthen of the fat signal is the use of a non-linear characteristic in the conversion of second spatially resolved measurement data (for the lipid image) in gray values. By a non-linear, for example, quadratic characteristic can the fat signal components compared to the other signal components are further enhanced.

In 6 ist das erfindungsgemäße Verfahren anhand von MR-Bildern noch einmal erläutert. Die Rohdaten 38 sind die Fett und Wasser enthaltenden ersten Messdaten im Rohdatenraum dargestellt, aus denen ortsaufgelöste Spektroskopiebilder erzeugt werden können (die so genannten ersten Messdaten). Weiterhin wird beispielsweise durch eine Bildgebungssequenz, wie in 5 gezeigt, ein Lipidbild 39 erzeugt, welches im Wesentlichen nur die Fettsignalanteile aufweist. Dieses Lipidbild 39 kann durch nach Verarbeitung der eigentlichen Messsignale erstellt worden sein, beispielsweise wie vorher erwähnt durch Segmentierung und/oder Verwendung einer nichtlinearen Kennlinie. Aus dem Lipidbild 39 können durch inverse Fourier-Transformation die zweiten Messdaten 40 erzeugt werden, welche die korrigierten Rohdaten darstellen. Diese korrigierten Rohdaten werden von den Rohdaten 38 abgezogen, wo durch fettreduzierte Rohdaten 41 erzeugt werden, die durch Fourier-Transformation wiederum in ein ortsaufgelöstes fettreduziertes Magnetresonanzspektrum 42 umgewandelt werden können.In 6 the method according to the invention is explained once again on the basis of MR images. The raw data 38 the first and the first measurement data containing fat and water are displayed in the raw data space from which spatially resolved spectroscopy images can be generated (the so-called first measurement data). Furthermore, for example, by an imaging sequence, as in 5 shown a lipid picture 39 generated, which has substantially only the fatty signal components. This lipid picture 39 may have been created by after processing the actual measurement signals, for example, as previously mentioned by segmentation and / or use of a non-linear characteristic. From the lipid picture 39 can by inverse Fourier transform the second measurement data 40 are generated, which represent the corrected raw data. These corrected raw data are from the raw data 38 deducted where by reduced fat raw data 41 in turn, by Fourier transformation, into a spatially resolved fat-reduced magnetic resonance spectrum 42 can be converted.

Durch das oben beschriebene Verfahren ist es erfindungsgemäß möglich, den Fettsignalanteil bei der Spektroskopiebildgebung zu verringern. Die notwendigen und beschriebenen Verarbeitungsschritte lassen sich automatisieren, wodurch automatisch fettreduzierte Spektren erzeugt werden können. Das erfindungsgemäße Verfahren hat weiterhin den Vorteil, dass keine Sättigungsstreifen verwendet werden müssen, so dass durch Sättigungsstreifen induzierte Magnetisierungen nicht auftreten können, wodurch Artefakte verhindert werden können. Das anatomische Bildfeld, in dem Spektren dargestellt werden können, ist nicht eingeschränkt. Besonders vorteilhaft ist die vorgeschlagene Fettsättigungsmethode bei der Untersuchung von Bereichen bei denen Fett in enger räumlicher Nachbarschaft zum Wassergewebe liegt, wie beispielsweise bei der Prostata- oder Mammospektroskopie.By The method described above, it is possible according to the invention, the Reduce fat signal fraction in spectroscopic imaging. The necessary and described processing steps can be automate, which automatically generates fat-reduced spectra can be. The inventive method has the further advantage that no saturation stripes are used Need to become, so by saturation stripes induced magnetizations can not occur, thereby preventing artifacts can be. The anatomical image field in which spectra can be represented is not limited. Particularly advantageous is the proposed fat saturation method in the study of areas where fat in close spatial Neighborhood to the water tissue, such as in the Prostate or mammary spectroscopy.

Claims (17)

Verfahren zur Erstellung eines fettreduzierten ortsaufgelösten Magnetresonanzspektrums eines Untersuchungsobjekts, mit den folgenden Schritten: – Aufnehmen von ersten Messdaten zur Erzeugung einer ortsaufgelösten Spektroskopiemessung, – Erzeugen von zweiten ortsaufgelösten Messdaten, die im Wesentlichen nur Fettsignalanteile aufweisen, und – Subtrahieren der zweiten Messdaten von den ersten Messdaten zur Erstellung des fettreduzierten ortsaufgelösten Magnetresonanzspektrums.Method for creating a fat-reduced spatially resolved magnetic resonance spectrum an examination subject, with the following steps: - Take up of first measurement data for generating a spatially resolved spectroscopy measurement, - Produce from second spatially resolved Measurement data, which essentially only have fat signal components, and - Subtract the second measurement data from the first measurement data to create the fat-reduced spatially resolved Magnetic resonance spectrum. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ortsauflösung der ersten Messdaten im Wesentlichen gleich der Ortsauflösung der zweiten Messdaten ist.Method according to claim 1, characterized in that that the spatial resolution the first measurement data is substantially equal to the spatial resolution of the second Measured data is. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Messdaten gemäß dem Chemical Shift Imaging (CSI) Verfahren aufgenommen werden.Method according to claim 1 or 2, characterized that the first measurement data according to the Chemical Shift Imaging (CSI) procedures are included. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Messdaten gemäß dem Chemical Shift Imaging (CSI) Verfahren aufgenommen werden.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the second measurement data are according to the chemical shift imaging (CSI) Procedure be included. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Messdaten mit der Aufnahme von Fett gewichteten Bildgebungssequenzen erzeugt werden.Method according to one of claims 1 to 3, characterized that the second measurement data weighted with the intake of fat Imaging sequences are generated. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Messdaten erzeugt werden, indem zweite Messsignale aufgenommen werden und in MR Bilddatensätze umgewandelt werden, wobei Nicht-Fettsignalanteile in den MR Bilddatensätzen unterdrückt werden.Method according to claim 5, characterized in that that the second measurement data are generated by second measurement signals be recorded and converted into MR image data sets, wherein Non-fat signal components in the MR image data sets are suppressed. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fettsignalanteile in den MR Bilddatensätzen durch Segmentieren der MR Bilddatensätze identifiziert werden.Method according to Claim 6, characterized that the fat signal components in the MR image data sets by segmenting the MR image data sets be identified. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Messdaten erzeugt werden durch Aufnahme von Messsignalen, bei denen im Wesentlichen nur Fettsignalanteile enthalten sind.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the second measurement data are generated by Recording of measurement signals, where essentially only fat signal components are included. Verfahren nach einem der Ansprüche 4–8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Messdaten durch Aufnahme mit einer spektroskopischen T1 gewichteten CSI Sequenz aufgenommen werden.Method according to one of claims 4-8, characterized that the second measurement data by recording with a spectroscopic T1 weighted CSI sequence can be recorded. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass pro Phasenkodierschritt nicht mehr als 5 Messpunkte, vorzugsweise nicht mehr als 3 Messpunkte aufgenommen werden.Method according to claim 9, characterized in that in that no more than 5 measuring points per phase coding step, preferably not more than 3 measuring points are recorded. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Messdaten erzeugt werden durch Aufnahme von Messsignalen einer T1 gewichteten Bildgebungssequenz, von der Messsignale einer Short Tau Inversion Recovery (STIR) Bildgebungssequenz abgezogen werden.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the second measurement data are generated by Recording measurement signals of a T1 weighted imaging sequence, from the measurement signals of a Short Tau Inversion Recovery (STIR) imaging sequence subtracted from. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Messdaten erzeugt werden durch Aufnahme von Messsignalen bei denen die Signalanteile des Fettsignals eine größere Signalintensität als die restlichen Signalanteile haben, wobei die Signalanteile in Grauwerte nichtlinear umgewandelt werden derart, dass die Signalanteile des Fettsignals stärker erhöht werden als die anderen Signalanteile.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the second measurement data are generated by Recording of measuring signals where the signal components of the fat signal a greater signal intensity than the have remaining signal components, wherein the signal components in gray values be converted nonlinearly such that the signal components of the Fat signal stronger elevated be as the other signal components. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtlinear umgewandelten Grauwerte wieder in den Rohdatenraum zurücktransformiert werden und die zweiten Messdaten bilden, die von den ersten Messdaten abgezogen werden.Method according to claim 12, characterized in that that the nonlinear converted gray values back into the raw data space transformed back and the second measurement data form the first measurement data subtracted from. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Messdaten mit einer Bildgebungssequenz mit einer kurzen Repetitionszeit zwischen 40 und 200 ms, vorzugsweise zwischen 80 und 120 ms, weiter vorzugsweise mit 100 ms aufgenommen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the second measurement data with an imaging sequence with a short repetition time between 40 and 200 ms, preferably between 80 and 120 ms, more preferably taken with 100 ms becomes. Magnetresonanzanlage zur Erstellung eines fettreduzierten ortsaufgelösten Magnetresonanzspektrums eines Untersuchungsobjekts, welche aufweist: – eine MR-Signalaufnahmeeinheit, die erste Messdaten zur Erzeugung einer ortsaufgelösten Spektroskopiemessung und zweite ortsaufgelöste Messdaten erzeugt, die im wesentlichen nur Fettsignalanteile aufweisen, – eine Recheneinheit, die die zweiten Messdaten von den ersten Messdaten zur Erstellung des fettreduzierten ortsaufgelösten Magnetresonanzspektrums abzieht.Magnetic resonance system for generating a fat-reduced spatially resolved magnetic resonance spectrum of an examination subject, comprising: - an MR signal acquisition unit which generates first measurement data for generating a spatially resolved spectroscopy measurement and second spatially resolved measurement data, which essentially only fat signal components a computing unit which subtracts the second measurement data from the first measurement data to produce the fat-reduced spatially resolved magnetic resonance spectrum. Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches bei Ausführung in einem Rechnersystem das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–14 ausführt.Computer program product with a computer program, which at execution in a computer system, the method of any of claims 1-14. Elektronisch lesbarer Datenträger mit darauf gespeicherten elektronisch lesbaren Steuerinformationen, welche derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in einem Rechnersystem das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–14 durchführen.Electronically readable data carrier with stored on it electronically readable control information, which designed in such a way are that they are using the disk in a computer system perform the method according to any one of claims 1-14.
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